기계구조용 합금강

기계구조용 합금강 강재 KS D 3867

일반적으로 강은 탄소강과 합금강으로 부분한다. 기계구조용강 탄소강은 기계적 성질이 우수하고 열처리에 의해 성질을 개선시켜 사용하며 (일반적으로 풀림(어닐링, 소둔), 불림(노멀라이징, 소준), 담금질(퀜칭, 소입) 소려(뜨임, 템퍼링)의 열처리를 거쳐 사용), 구조용 합금강은 구조용 탄소강의 기계적 성질을 합금원소를 첨가하여 개량한 재질로서 축(SHAFT)류, 기어(GEAR)류, 너트(NUT)류 등 강인성을 필요로 하는 기계부품에 사용된다.

 

기계구조용합금강재 (機械構造用合金鋼, Alloy Steels for machine Structural use)
보통 사용할 때 단조, 절삭, 인발 등의 가공과 열처리를 시행하여 목표로 하는 성질을 얻어 기계 부품으로 만들어지는 합금강 강재

 

합금강(Alloy steel, 合金鋼)

강의 성질을 향상시키기 위해서나 소정의 성질을 갖추게 하기 위해서 합금 원소를 1종 또는 2종 이상을 첨가하여 합금시킨 강.

 

■ 종류와 기호

종류의 기호	분류	종류의 기호	분류	종류의 기호	분류	종류의 기호	분류
SMn 420	망가니즈강	SCr 445	크로뮴강	SCM 440	크로뮴 몰리브데넘강	SNCM 420	니켈크로뮴 몰리브데넘강
SMn 433				SCM 445		SNCM 431
SMn 438		SCM 415	크로뮴 몰리브데넘강	SCM 822		SNCM 439
SMn 443		SCM 418		SNC 236	니켈 크로뮴강	SNCM 447
SMnC 420	망가니즈 크로뮴강	SCM 420		SNC 415		SNCM 616
SMnC 443		SCM 421		SNC 631		SNCM 625
SCr 415	크로뮴강	SCM 425		SNC 815		SNCM 630
SCr 420		SCM 430		SNC 836		SNCM 815
SCr 430		SCM 432		SNCM 220	니켈 몰리브데넘강
SCr 435		SCM 435		SNCM 240
SCr 440				SNCM 415

비고

SMn 420, SMnC 420, SCr 415, SCr 420 SCM 415, SCM 418, SCM 420, SCM 421, SCM 822, SNC 415, SNC 815, SNCM 220, SNCM 415, SNCM 420, SNCM 616 및 SNCM 815는 주로 표면 담금질용으로 사용한다.

 

■ 화학성분

단위 : %

종류의 기호	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	Mo
SMn 420	0.17~0.23	0.15~0.35	1.20~0.50	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.35 이하	-
SMn 433	0.30~0.36	0.15~0.35	1.20~0.50	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.35 이하	-
SMn 438	0.35~0.41	0.15~0.35	1.35~1.65	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.35 이하	-
SMn 433	0.40~0.46	0.15~0.35	1.35~1.65	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.35 이하	-
SMnC 420	0.17~0.23	0.15~0.35	1.20~1.50	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.35~0.70	-
SMnC 443	0.40~0.46	0.15~0.35	1.35~1.65	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.35~0.70	-
SCr 415	0.13~0.18	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	-
SCr 420	0.18~0.23	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	-
SCr 430	0.28~0.33	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	-
SCr 435	0.33~0.38	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	-
SCr 440	0.38~0.43	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	-
SCr 445	0.43~0.48	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	-
SCM 415	0.13~0.18	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	0.15~0.25
SCM 418	0.16~0.21	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	0.15~0.25
SCM 420	0.18~0.23	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	0.15~0.25
SCM 421	0.17~0.23	0.15~0.35	0.70~1.00	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	0.15~0.25
SCM 425	0.23~0.28	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	0.15~0.30
SCM 430	0.28~0.33	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	0.15~0.30
SCM 432	0.27~0.37	0.15~0.35	0.30~0.60	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	1.00~1.50	0.15~0.30
SCM 435	0.33~0.38	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	0.15~0.30
SCM 440	0.38~0.43	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	0.15~0.30
SCM 445	0.43~0.48	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	0.15~0.30
SCM 822	0.20~0.25	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.25 이하	0.90~1.20	0.35~0.45
SNC 236	0.32~0.40	0.15~0.35	0.50~0.80	0.030 이하	0.030 이하	1.00~1.50	0.50~0.90	-
SNC 415	0.12~0.18	0.15~0.35	0.35~0.65	0.030 이하	0.030 이하	2.00~2.50	0.20~0.50	-
SNC 631	0.27~0.35	0.15~0.35	0.35~0.65	0.030 이하	0.030 이하	2.50~3.00	0.60~1.00	-
SNC 815	0.12~0.18	0.15~0.35	0.35~0.65	0.030 이하	0.030 이하	3.00~3.50	0.60~1.00	-
SNC 836	0.32~0.40	0.15~0.35	0.35~0.65	0.030 이하	0.030 이하	3.00~3.50	0.60~1.00	-
SNCM 220	0.17~0.23	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	0.40~0.70	0.40~0.60	0.15~0.25
SNCM 240	0.38~0.43	0.15~0.35	0.70~1.00	0.030 이하	0.030 이하	0.40~0.70	0.40~0.60	0.15~0.30
SNCM 415	0.12~0.18	0.15~0.35	0.40~0.70	0.030 이하	0.030 이하	1.60~2.00	0.40~0.60	0.15~0.30
SNCM 420	0.17~0.23	0.15~0.35	0.40~0.70	0.030 이하	0.030 이하	1.60~2.00	0.40~0.60	0.15~0.30
SNCM 431	0.27~0.35	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	1.60~2.00	0.60~1.00	0.15~0.30
SNCM 439	0.36~0.43	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	1.60~2.00	0.60~1.00	0.15~0.30
SNCM 447	0.44~0.50	0.15~0.35	0.60~0.90	0.030 이하	0.030 이하	1.60~2.00	0.60~1.00	0.15~0.30
SNCM 616	0.13~0.20	0.15~0.35	0.80~1.20	0.030 이하	0.030 이하	2.80~3.20	1.40~1.80	0.40~0.60
SNCM 625	0.20~0.30	0.15~0.35	0.35~0.60	0.030 이하	0.030 이하	3.00~3.50	1.00~1.50	0.15~0.30
SNCM 630	0.25~0.35	0.15~0.35	0.35~0.60	0.030 이하	0.030 이하	2.50~3.50	2.50~3.50	0.30~0.70
SNCM 815	0.12~0.18	0.15~0.35	0.30~0.60	0.030 이하	0.030 이하	4.00~4.50	0.70~1.00	0.15~0.30

(1) 특수강의 개요 및 분류
① 특수강의 정의
보통강에 하나 또는 2종 이상의 특수합금 원소를 첨가하여 탄소강에서 얻을 수 없는 특수한
성질을 부여한 강이다.
㉮ 보통 특수강에 함유된 탄소량은 0.25~0.55% C가 많이 사용된다.
㉯ 저합금강은 합금원소가 약 5% 이하로 강도를 별로 요하지 않는 기계부품, 표면경화용에 사용
된다.
㉰ 고합금강은 합금원소가 10% 이상으로 내식, 내열, 내마모용 등 특수 목적용에 사용된다.
※ 탄소강에 비하여 특수한 것을 제외하고는 가공하기 힘든 결정이 있다.

② 특수강의 특징

 

(2) 특수강의 열처리
탄소강에 합금원소를 첨가하면 변태점 및 변태속도가 변화하여 임계 냉각속도에 영향을 미친다.
① 수인법(Water toughening)
고 Mn강이나 18-8 스테인리스강 등과 같이 첨가원소량이 많은 것은 변태 온도가 더욱 저하
되고 있으므로 서냉해도 Austenite 조직으로 된다. 이러한 것을 1,000～1,200℃에서 수중에
급냉시켜 완전히 Austenite로 만든 것이 오히려 연하고 인성이 증가되어 가공이 용이한 방법
을 말하며 기름에 실시하면 유인법(oil toughening)이라 한다.
② 여러 가지 합금 원소의 효과